Достоинства и недостатки светодиодов, плюсы и минусы

В предыдущей статье мы рассматривали классификацию светодиодов по видам и типам светодиодов. В нынешнем материале мы рассмотрим вопрос: «А так ли хороши светодиоды?», «Достоинства и недостатки светодиодов, их плюсы и минусы». Не смотря на то, что везде полно информации о том, какие «положительные» источники твердотельного освещения, мы смогли насобирать и не мало «минусов». Пускай они и не влияют на главную составляющую светодиодов — освещение, но вкупе стоит обратить внимание на это при выборе или переходе на диодное освещение.

[contents]

Не скажу, что моя статья будет чем-то кардинально отличаться от множества других в Интернете. Но в ней я попытался собрать наиболее полный список положительных и отрицательных моментов, особенно тех, о которых, как правило и не вспоминают.

—> —>

Достоинства и плюсы светодиодов

Сразу оговорюсь, что достоинства и недостатки светодиодов. описанные в этой статье имеют относительный характер. И по ним нельзя категорично делать выводы в одну или другую сторону.

Конечно, самым главным положительным качеством любого светодиода стоит считать малое потребление электроэнергии. Практически в каждой статье можно прочитать об этом неоспоримом преимуществе. В большинстве своем это утверждение верно на 100500 процентов. Но и тут можно кинуть ложку дегтя в цистерну меда. Верно, что SMD, COB или filament значительно помогают экономить электроэнергию. Однако, в силу того, что на прилавках достаточно большое количество подделок китайского происхождения ( куда без китайцев) за небольшое количество денежных средств мы можем получить зачастую неудовлетворительные световые характеристики. И тогда ни о какой экономии не может быть и речи. Ведь если мы не получаем достаточное количество света, то быстро выкидываем ненужную «игрушку» и возвращаемся к обычным источникам света. А следовательно и об экономии не может быть и речи.

Срок службы светодиодов

1.Вторым плюсом стоит озвучить долгий срок службы. Точных цифр по этой характеристике нет ни у одного производителя. Все есть только на бумаге. По факту продолжительность жизни диода будет зависеть только от конкретных условий эксплуатации. Но даже сопоставив разные данные можно сделать вывод о том, что большинство полупроводников способны светить от 30000 до 100000 часов. В годовом эквиваленте это составляет от 10 до 30 лет. Такой разброс характерен только для производителей у которых нет своих лабораторий и выпускается продукция без какого-либо ОТК. Если смотреть на дорогие модели светодиодов от известных производителей — Osram, Philips и т.п., то их цифрам можно верить за вычетом 10 процентов. Серьезные лабораторные исследования позволяют не сомневаться в этом.

Недостатки светодиодных ламп

Несмотря на ряд весомых преимуществ LED, светодиодное освещение имеет некоторые недостатки. Ещё несколько лет назад на первом месте среди недостатков LED-оборудования находилась его цена. Но сейчас стоимость наиболее массовых бытовых светодиодных ламп снизилась до доступных 100-200 рублей. На первый план выдвинулись другие функциональные характеристики:

К недостаткам светодиодных источников света относится необходимость наличия обязательного теплоотвода для мощных ламп. Их скромные габариты не позволяют в достаточной степени рассеивать выделяемое тепло, эта роль отводится встраиваемому радиатору. Данный факт усложняет создание ламп, мощность которых превышает 15 Вт, так как радиатор будет иметь внушительные размеры, превышающие 100 см2. К тому же их стоимость станет гораздо выше;
В сравнении с натриевыми лампами, мощность светового потока LED-приборов несколько ниже, что ограничивает возможность их применения в уличных фонарях;
Светильники низкого качества, которыми переполнен отечественный рынок, имеют один опасный для здоровья недостаток: светодиодные лампы мерцают во время работы, что может негативно повлиять на здоровье глаз человека. К тому же синий спектр свечения таких ламп не соответствует естественному дневному свету, может вызывать сонливость, головную боль, и даже разладить циркадные ритмы человека.

Чтобы оценить преимущества светодиодных ламп перед лампами накаливания, галогеновыми и люминесцентными, а также избежать негативных последствий эксплуатации товаров низкого качества, следует отдавать предпочтение надёжной продукции от проверенных поставщиков. Тогда риски получения материального ущерба и нанесения вреда здоровью будут сведены к минимуму.

Экологичность твердотельного освещения

2.Экологичность. Один из важных плюсов и достоинств светодиодов, т.к в эпоху тотального контроля за своим здоровьем, мы зачастую приобретаем товары не способные повредить нашему, итак подорванному здоровью. По заявлению инженеров любых компаний выпускающих светодиоды, ни один чип не производится с использованием отравляющих материалов. Возможно это так. Но ставится под сомнение тот факт, что большинство светодиодов Пиранья было выпущено на свинцовой подложке. Об этом факте мы уже писали. А в этом случае об экологичности не может быть и речи.

Принцип работы светодиодов

Основой любого led-прибора является сплав из таких элементов, как алюминий, галий и арсений с добавлением небольшого количества полупроводниковой примеси. Благодаря последнему материал становится способным к проведению электрического тока, причем с возможностью электронов переходить по различным атомным орбитам. Это и приводит к эффекту люминесценции или светообразования. При этом в зависимости от длины волны излучения возникает свечение особого оттенка, что и отображается в большом разнообразии светодиодных ламп по температуре цвета.

Важно! Лед-светильники излучают в широком диапазоне цветового спектра – от 1800К до 6000К и выше. Такое преимущество дает возможность существенно расширить область их применения – от декора для дома и подсветки растений до освещения промышленных объектов. Однако в этом свойстве скрыт недостаток – при выборе светодиодной лампы конкретного оттенка, чтобы она не вызывала раздражение, нужно иметь точное представление, какой эффект окажет его свечение в определенных условиях.

Особенности технологии

Световой поток в лед-элементе образуется из электрического поля, когда на границе раздела фаз (p-n-переходе) возникают заряды разного знака при прохождении тока. Полупроводниковая матрица покрыта кристаллом-сапфиром. Однако естественное его свечение имеет синеватый оттенок. Поэтому для формирования белого света, его поверхность покрывается хаpaктерным желтым люминофором (наблюдаемым на всех изделиях).

Есть три основных типа светодиодных ламп со своими преимуществами и недостатками:

DIP.
SMD.
СOB.

Недостатки и минусы светодиодов, а также ламп, собранных на них

Главный и основной недостаток — гарантия. Гарантия не только на светодиоды, сколько на источники света, собранные на их основе. Каждый производитель ламп, в погоне за своим покупателем предлагает гарантию на бесперебойную работу своих товаров в течении 3-5 лет. Тут стоит задуматься… Почему так мало? Ведь срок службы самих диодов на порядок выше!!! Ответ прост. Любая лампа — это не только светодиоды. Это сложный прибор, в котором заключены многочисленные электронные компоненты. Именно они раньше диодов и выходят из строя. Так, если гарантия Вашей лампы составляет 3 года. а сломалась она через три года и один день, то с большой вероятностью Вы останетесь и без лампы и без денег. А значит и «жирный плюс» в виде экономии энергии вы не получите. Средний срок окупаемости хорошего источника свет не менее 5 лет. Это не приятно, но терпимо. Особенно, если отдать предпочтение не дешевым подделкам, а качественным лампам от именитых производителей.

Первый и важный недостаток — пульсация

1Самая неприятная проблема у светодиодных ламп — мерцание. Высокочастотное мерцание, пульсация. Это бич сегодняшних ламп. Более подробное описание об этой проблеме мы рассмотрим в одной из следующих статей. А пока примем во внимание, что пульсация — главный недостаток ламп LED. Часто ею страдают китайские лампы, в которых вместо драйверов используют конденсаторы. И если барть во внимание достоинства и недостатки светодиодов (любых), то именно этот критерий зачастую играет свою роль в отказе от покупки LEDs, так как многие не знают как бороться с пульсацией, мерцанием светодиодных ламп и непосредственно диодов.

Высокая цена на чипы

2Стоимость светодиодов и ламп. Эта характеристика оставалась и будет актуальна для российский покупателей еще долгое время. На качественные и дорогие светодиоды от именитых Nichia, Philips, Osram цены просто «аховские». А ведь хочется дешево и красиво))) Но в данном аспекте это не подходит. В светодиодном освещении дешевое никогда не будет качественным. Не тот рынок.

Я много времени проводил за сборкой разнообразных производных из светодиодов. И как положено, покупал большое количество чипов на известной площадке Aliexpress. Вроде все устраивало. Дешево и сердито. Но на тот момент я был молодым и зеленым в диодном освещении. Как-то попались в herb диоды от Nichia… Тут удивлению не было предела. При аналогичной мощности света я получил практически в три раза больше китайских. Это сподвигло меня на умственные размышления о целесообразности покупки китайских комплектующих. Но надолго меня не хватило) Пришлось искать «золотую середину» опять же на Ali. Только долгими мучительными поисками мне удалось найти поставщиков, которые за вполне сносную цену продают достаточно качественные диоды. Не на много хуже именитых. Кому интересно, пишите, дам ссылку. Не дешево. Но качественно. Мелкая розница. Достоинства и недостатки в таких светодиодах устроят каждого.

Драйвер

3Ранее я уже озвучил то, что все диодные лампы имеют в своем составе драйвер. Чем качественнее источник питания, тем дороже будет конечная стоимость продукта… Это тоже отнесу к минусам и недостаткам светодиодов. Хочется же по дешевле.

Диммирование, угол рассеивания и цветовая температура

4Диммирование. Также можно отнести к стоимости. Любые ЛЕД лампы не работают с диммерами от ламп накаливания. А это значит надо купить новый диммер, да и сама лампа, поддерживающая диммирование также стоит не дешево. Опять минус в карму.

5Небольшой угол рассеивания. Диоды испускают свет узконаправленно. Для того, чтобы получить более — менее нормальный свет приходится использовать вторичную оптику. Лампы без линз и коллиматоров выглядят менее чем не респектабельно. Опять издержки… Опять увеличение стоимости(.

6.Светодиодные лампы выпускают с различными цветовыми температурами. Для квартиры можно подбирать от 3500 до 7000К. Без четкого понимания не возможно подобрать не сведущему покупателю лампу нужного свечения. Да и большинство производителей не всегда правильно указывают температуру.

7.И еще одно интересное наблюдение. Покупая в двух магазинах по лампе накаливания мы получаем идентичные по свету «колбу». В случае со светодиодами и лампами LED такого не получится. В природе не существует одинаковых диодных ламп. Поэтому и две лампы, купленные в разных магазинах одинакового свечения и мощности с большой долей вероятности будут светить по разному. Конечно, если случится так, что лампы собраны на диодах одной марки и выпущены в одно и тоже время, то искажения будут минимальны. Но опять же, это из области фантастики. Кто не верит. Может попробовать. ) Как известно, умный учится на чужих ошибках. У меня не было примеров, я проверил))) Световое шоу еще то!)

Преимущества светодиодных ламп и LED-светильников

Светодиодное освещение имеет много положительных характеристик. Преимущества светодиодных LED-светильников во много раз превосходят показатели привычных нам традиционных систем освещения, в которых задействуются лампы накаливания, галогеновые или люминесцентные. Поэтому LED-освещение постепенно вытесняет с рынка устаревшие виды осветительных приборов.

Рассмотрим основные преимущества светодиодных ламп:

Одно из главных преимуществ LED-ламп — это ощутимая экономия электроэнергии светодиодными лампами. Высокий результат светоотдачи у данных осветительных приборов достигается за счёт того, что 80% потребляемой энергии преобразуется в свет, и лишь 20% приходится на тепло. Устаревший вариант — лампы накаливания — выделяют до 85-90% энергии вместе с тепловым излучением. С таким освещением ваши финансовые затраты на оплату счетов за электроэнергию существенно понижаются.
Ещё одно преимущество LED — длительный срок работы светодиодных ламп, который эквивалентен 10-11 годам непрерывной эксплуатации. Они имеют большой ресурс работы с минимальной потерей яркости свечения. Для сравнения, усреднённое время работы светодиодной лампы составляет от 20 до 50 тысяч часов, в зависимости от производителя и используемых компонентов. Её ближайшими конкурентами являются люминесцентные приборы, у которых эти показатели варьируются в пределах 2-90 тыс. часов. Устаревшие на сегодняшний день лампы накаливания могут отработать до 1000 часов. Срок службы галогеновых ламип – 2000-4000 часов. Очевидное преимущество светодиодных ламп перед лампами накаливания и галогеновыми заключается в более долгом сроке эксплуатации.
Относительно малый уровень нагрева является ещё одним преимуществом LED-ламп. Светодиоды выделяют небольшое количество тепла. Они почти не нагреваются в процессе эксплуатации, поэтому к ещё одному преимуществу светодиодных светильников можно отнести их высокую пожаробезопасность.
Широкий температурный диапазон работы присущ всем светодиодным приборам. Благодаря высокой степени защиты от внешних агрессивных факторов они будут работать и в жару + 50°С, и в мороз до — 40°С.
Экологичность и безопасность для здоровья и окружающей среды также выгодно отличают LED-освещение от его аналогов. В подобных приборах отсутствуют цинк или ртуть, применяемые в люминесцентных или галогенных аналогах, поэтому их эксплуатация и утилизация не несут в себе угрозу для потребителей и для экологии.
Относительно маленький вес является ещё одним неоспоримым преимуществом светодиодных ламп. Их можно применять в самых разнообразных видах осветительной техники ‒ от мини-светильников и подсветок до мощных прожекторов.
Немаловажное эксплуатационное преимущество LED ламп ‒ в гибкости их применения. На основе данной технологии создано огромное количество разных видов осветительных приборов, разной мощности, параметров света, размера, способа применения, формата цоколей ламп. Сюда относятся лампы всевозможных форматов, гибкие ленты и трубки, гирлянды, прожекторы, объёмные световые фигуры и потолочные светодиодные светильники. Разнообразие форм-факторов ламп («свеча на ветру», грушевидная, овальная, «гриб», «шар») позволяет найти светильник, лучше всего подходящий для вашего интерьера.
В числе преимуществ светодиодного освещения ‒ возможность изменения цвета у RGB ламп. Данная опция позволяет настроить яркость и цветовую гамму прибора для конкретных нужд потребителя: создать декоративную подсветку, получить ночник со слабым свечением или максимально осветить пространство.

Особый интерес вызывают приборы с концентрированным световым потоком ‒ прожекторы. Имея малый вес и небольшие габариты, такая компактная лампа обладает способностью выдавать мощный световой луч. При этом энергопотребление прибора минимально. Эти преимущества светодиодных прожекторов успешно применяются в жилищно-коммунальном хозяйстве и производственной сфере.

Таким образом, энергоэффективность, большой срок службы, большой выбор форматов и безопасность являются основными преимуществами светодиодного освещения.

Достоинства и недостатки светодиодов — выводы

В принципе, не смотря на то, что минусов, недостатков собрано на порядок больше, чем положительных моментов, достоинства у светодиодов все-таки есть. И достоинства и недостатки светодиодов не могут рассматриваться в этом случае отдельно друг от друга, чтобы получить полную картину по данному виду освещения.

Экономия электроэнергии, простота монтажа, длительный срок службы, безопасность, экологичность. Светодиодная промышленность развивается с каждым днем. И что принесет нам новый день – не известно. Может завтра все поменяется и я «изменю» своим любимым светодиодам. Но пока… Пока я им верен, как без памяти влюбленный юнец в молодую особу.

Минусы светодиодного освещения

К недостаткам диодного освещения относят следующие характеристики:

Основной минус светодиодов — высокая стоимость. Цены продолжают снижаться из-за увеличения массовости производства. Однако они все еще в несколько раз выше, чем у лампочек накаливания. Диодный аналог (по мощности) лампы накаливания за 50-100 рублей будет стоит не менее 300 рублей. Следует заметить, что, несмотря на высокую стоимость, в долгосрочном плане светодиодные изделия значительно обходят своих конкурентов с точки зрения выгодности покупки.
LED несовместимы с переключателями индикаторного типа, а также стандартными диммерами. Однако этот недостаток можно обойти, купив специальную лампочку, подходящую для работы с диммером.
Хотя диоды выделяют немного тепла, все же этой энергии достаточно, чтобы нагревать электронные компоненты устройства. В результате может выйти из строя драйвер. Избежать перегрева помогают специальные радиаторы, приобретаемые отдельно. Однако стоимость осветительного прибора при этом возрастает.

Итак, недостатков у светодиодных лампочек сравнительно немного. Достоинств явно больше, и они гораздо существеннее.

Светодиоды — где их можно использовать?

Светодиодные фонари, вопреки внешнему виду, почти полностью универсальны, но особенно хорошо они подходят для:

Основное освещение — правильно подобранная мощность светодиодных ламп и их правильное количество обеспечат оптимальные параметры для использования в качестве потолочного освещения практически в каждой комнате.
Декоративное освещение — светодиодные галогенные лампы и светодиодные ленты идеально подходят для подсветки шкафов, лестниц, ниш и других мест, которые стоит выделить светом.
Точечное освещение — светодиодные ленты, светодиодные лампы и другие типы светодиодного освещения также хорошо работают в качестве точечного освещения, такого как настольное освещение, освещение в ящиках и шкафах.

Эффективная эксплуатация в условиях экстремальных температур.

Эффективная эксплуатация светодиодов

LED светильники могут эффективно работать, как при высоких температурах воздуха (40-50 градусов выше нуля), так и при экстремально низких (60 градусов ниже нуля).

Более того, при низких температурах светодиоды работаю даже лучше, именно поэтому их часто используют для подсветки морозильных камер и наружных зимних установок.

Цоколь и радиатор

Светодиодные лампы должны подходить светильнику не только по параметру напряжения, но и по цоколю. Если выбрать слишком большой, то лампочка просто не поместится в прибор, а слишком маленькие не сумеют закрепиться.

Существует несколько типов цоколей, но наиболее распространены среди них два варианта – это E27 и E14. Первый – это широкий, а второй – достаточно узкий. Важно предварительно узнать, какой цоколь требуется для каждого светильника, чтобы выбрать правильную лампочку. Не менее важна и форма, так как, например, шарообразные варианты влезут далеко не в каждый плафон.

Так как светодиодные лампы практически не устойчивы к жаре, важным вопросом в их отношении является наличие радиатора. Он отводит температуру от блока диодов. Частенько система охлаждения отсутствует вовсе, а иногда она выполнена из пластика. Такие варианты стоит оставить в стороне – лучше всего выбрать лампочку с алюминиевой ребристой поверхностью.

Увидеть радиатор можно только в том случае, если лампочка прозрачна. Сквозь матовое стекло ничего не удастся разглядеть. Это – своеобразная причина для того, чтобы не покупать такие варианты.

Резюме

Несомненно, что преимущества светодиодных ламп, перекрывают недостатки. Постоянное развитие и совершенствование технологий в изготовлении LED-ламп, способствует повышению эффективности и снижению стоимости. Высокая степень энергоэффективности – актуальный аспект в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, включая электроэнергию. Можно обсуждать преимущества и недостатки этой технологии в освещении, но стоит помнить, энергосберегающие технологии – это будущее, а эпоха повсеместного распространения ламп накаливания подходит к концу.

Как получить белый свет с использованием светодиодов?

Существует три способа получения белого света от светодиодов.

Первый – смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет.

Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа.

И, наконец, в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

Достоинства и недостатки светодиодов, как источников света